Artikel über Reihenschaltung von Widerständen
Sind die Widerstände wie in der Abbildung gezeigt verbunden, sind sie in Reihe geschaltet. Der betreffende Widerstand kann in Form von Widerstandsbauteilen, Glühlampen oder anderen elektrischen Widerständen auftreten.
Die elektrische Ladung bewegt sich durch den Widerstand 1 (R1) = die elektrische Ladung bewegt sich durch Widerstand 2 (R2) = die elektrische Ladung bewegt sich durch den Widerstand 3 (R3). Elektrischer Strom (I) ist eine elektrische Ladung, die während eines bestimmten Zeitintervalls fließt (I = Q / t), daher ist der elektrische Strom durch den Widerstand 1 (I)1) = elektrischer Strom durch Widerstand 2 (I2) = elektrischer Strom durch Widerstand 3 (I3Mathematisch gesehen ist der gesamte elektrische Strom (I) = I1 = Ich2 = Ich3.
Umgekehrt nimmt die elektrische Spannung (V) ab, wenn elektrische Ladung durch jeden Widerstand fließt. Die elektrische Spannung, auch elektrische Potenzialdifferenz genannt, ist die elektrische potenzielle Energie pro Ladungseinheit. Die Spannung verringert sich, weil in jedem Widerstand Strom verbraucht wird. Daher entspricht die Gesamtspannung (V) der Ladungsmenge in jedem Widerstand. Mathematisch ausgedrückt: Gesamtspannung (V) = V1 + V2 + V3Da V = IR gilt, lautet die Gleichung für die elektrische Spannung V = IR.1 + IR2 + IR3Da durch jeden Widerstand der gleiche Strom fließt, vereinfacht sich die Gleichung zu V = I (R).1 + R2 + R3).
Aus der obigen Gleichung lässt sich schließen, dass der gesamte elektrische Widerstand (R) bzw. der Ersatzwiderstand des elektrischen Widerstands
Der Widerstand der in Reihe geschalteten Bauteile entspricht der Summe ihrer einzelnen Widerstände, mathematisch ausgedrückt: R = R1 + R2 + R3Sind nur zwei Widerstände in Reihe geschaltet, so ist der Ersatzwiderstand (R) = R1 + R2Sind vier Widerstände in Reihe geschaltet, so ist der Ersatzwiderstand (R) = R1 + R2 + R3 + R4Ebenso verhält es sich, wenn fünf oder mehr Widerstände in Reihe geschaltet sind.
Beispielaufgabe 1:
Falls bekannt, R1 = 2 Ω, R2 = 3 Ω und R3 = 4 Ω. Alle drei Widerstände sind in Reihe geschaltet. Welchen Wert hat der Ersatzwiderstand? (Ω = Ohm).
Lösung:
R = R.1 + R2 + R3 = 2 + 3 + 4 = 9 Ω.
Dieses Ergebnis zeigt, dass der Gesamtwiderstand größer ist als die Summe der Werte der in Reihe geschalteten Widerstände.
Beispielaufgabe 2:
Zwei Widerstände R1 Zwei Widerstände von je 50 Ω sind in Reihe geschaltet und an eine 12-Volt-Batterie angeschlossen. Bestimmen Sie
(a) Der Ersatzwiderstand
b) Elektrischer Strom durch jeden Widerstand
Lösung:
(a) R = R1 + R2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω.
(b) I = V / R = 12 Volt / 100 Ω = 0.12 A
